JP2000012633A - Semiconductor device, method of evaluation thereof, and manufacture of semiconductor element - Google Patents

Semiconductor device, method of evaluation thereof, and manufacture of semiconductor element

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JP2000012633A JP10177360A JP17736098A JP2000012633A JP 2000012633 A JP2000012633 A JP 2000012633A JP 10177360 A JP10177360 A JP 10177360A JP 17736098 A JP17736098 A JP 17736098A JP 2000012633 A JP2000012633 A JP 2000012633A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reproduce a failure situation in memory cells of a semiconductor element accurately by preparing storage-node dummy electrodes, which are similar to those of an actual product, in all areas of the wafer. SOLUTION: On a wafer substrate 1 including bit lines 2, an insulating film 4 of SiO2 is prepared, to which contact holes 3 are formed. Storage-node dummy electrodes 5 are formed in a matrix on the insulating film 4 covering contact holes 3. Similarly, electrode pads 6 are formed on the insulating film 4 covering contact holes 3, and the electrode pads 6 are connected electrically to bit lines 2 via contact holes 3. The electrode pads 6 and the storage-node dummy electrodes 5, which are connected to the electrode pads 6 via bit lines, are considered as a set of test element group, and are formed on the wafer substrate 1. By this method, it is possible to control micro-defects and foreign particles between the storage-node electrodes correctly.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体装置及びその
評価方法と半導体素子の製造方法に関し、特に半導体素
子のストレージノード電極形成時に発生する微小欠陥・
異物の検出が可能なTEG(Test Element
Group)を有する半導体装置及びこの半導体装置
の評価方法と半導体素子の製造方法に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor device, a method of evaluating the same, and a method of manufacturing a semiconductor device.
TEG (Test Element) capable of detecting foreign matter
Group), a method for evaluating the semiconductor device, and a method for manufacturing a semiconductor element.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体デバイスの高集積化に伴いメモリ
・セルの占有面積も縮小の一途をたどっている。しか
し、DRAM等のキャパシタを持つデバイスでは、α粒
子によるソフトエラーを抑制するためにキャパシタの容
量はある一定以上の値を確保する必要がある。それを解
決するために、キャパシタを構成するストレージノード
電極(下部電極)の形状は3次元的に立体化し、その間
隔は極めて狭くなってきている。そのため、このストレ
ージノード電極間に電流リークを引き起こす原因となる
欠陥・異物のサイズも極めて小さくなってきており、レ
ーザー等の光を利用した欠陥・異物検査装置では検出が
困難になってきている。
2. Description of the Related Art As semiconductor devices become more highly integrated, the area occupied by memory cells also continues to decrease. However, in a device having a capacitor such as a DRAM, the capacitance of the capacitor needs to secure a certain value or more in order to suppress a soft error due to α particles. In order to solve this, the shape of the storage node electrode (lower electrode) constituting the capacitor is three-dimensionally three-dimensional, and the interval therebetween is becoming extremely narrow. For this reason, the size of the defect or foreign matter that causes a current leak between the storage node electrodes has become extremely small, and it has become difficult to detect the defect or foreign matter using a laser or other light.

【0003】したがって、従来はこのような微小な欠陥
・異物に対する有効な検査方法が無く、装置異常などに
より微小異物が多量に発生した場合でも、その被害を受
けたウエハが全てのウエハプロセスを終え、ダイシング
/アセンブリされてバーンイン後の信頼性試験を行うま
でその異常は検出できないため、異常発生から対策を施
すまでに数カ月の時間を要していた。
Conventionally, there is no effective inspection method for such minute defects and foreign matter. Even if a large amount of minute foreign matter is generated due to an abnormality of the apparatus, the damaged wafer is completed in all wafer processes. Since the abnormality cannot be detected until the dicing / assembly is performed and a reliability test after burn-in is performed, it takes several months from the occurrence of the abnormality to taking a countermeasure.

【0004】このようなストレージノード電極間にリー
ク不良を引き起こす欠陥・異物の検出方法として、例え
ば特開平9−45875号公報に開示された方法があ
る。これは、ウエハ上の縁部に製品チップと並べてTE
G(Test ElementGroup)領域を設け
て、その中に間隔がメモリ・セル内のストレージノード
電極間と同じである配線状のストレージノード・ダミー
電極を形成し、その間のリーク電流値を測定することで
リーク不良の発生をモニタリングするという方法であ
る。
As a method for detecting such a defect or foreign matter that causes a leak failure between storage node electrodes, there is a method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-45875, for example. This is because the TE on the edge of the wafer
By providing a G (Test Element Group) region, forming a wiring-like storage node dummy electrode having the same interval as that between the storage node electrodes in the memory cell therein, and measuring a leak current value therebetween. This is a method of monitoring the occurrence of leak failure.

【0005】また、ウエハに水平な方向の絶縁性評価方
法として、例えば特開平9−213762号公報に開示
された方法がある。これは、ウエハ上に一対の導通パタ
ーンをくし歯状に離間して形成し、その間に流れる電流
を測定することにより配線間の絶縁性を評価するもので
ある。
As a method for evaluating the insulation properties in a direction parallel to the wafer, there is a method disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-213762. In this method, a pair of conductive patterns are formed in a comb-like form on a wafer, and the current flowing therebetween is measured to evaluate the insulation between wirings.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の半
導体装置では、ストレージノード・ダミー電極の形状が
メモリ・セル内のストレージノード電極と異なり配線状
に形成されているためメモリ・セル内の不良状況を正確
に再現できないという問題点がある。
In the conventional semiconductor device as described above, the shape of the storage node dummy electrode is different from that of the storage node electrode in the memory cell, and is formed in a wiring shape. There is a problem that a defective situation cannot be accurately reproduced.

【0007】また、上記従来技術の前者では、製品ウエ
ハ上のTEG領域を用いるため実効面積が極めて小さく
プロセスの微小変動は管理することができず、さらに、
プロセス途中でパッドにプローブ針をコンタクトさせる
ためプローブ痕がその後のプロセスで膜剥がれや異物発
生などの問題を引き起こす可能性がある。
In the former of the prior art, since the TEG region on the product wafer is used, the effective area is extremely small, and it is impossible to manage minute fluctuations in the process.
Since the probe needle is brought into contact with the pad in the middle of the process, probe marks may cause problems such as film peeling and foreign matter generation in the subsequent process.

【0008】また、上記のような従来の半導体装置を用
いた半導体装置の評価方法では、半導体素子のメモリ・
セル内の不良状況を正確に再現できず、正しくストレー
ジノード電極間の微小欠陥・異物の管理を行うことがで
きないという問題がある。
Further, in the above-described method of evaluating a semiconductor device using a conventional semiconductor device, a memory device of a semiconductor element is used.
There is a problem that it is not possible to accurately reproduce the defect state in the cell, and it is not possible to correctly manage minute defects and foreign matter between storage node electrodes.

【0009】本発明は、かかる問題点を解決するために
なされたもので、ウエハ全面に実際の製品と同様のスト
レージノード電極パターン(ストレージノード・ダミー
電極)を設けることにより、半導体素子のメモリ・セル
内の不良状況を正確に再現することができる半導体装置
を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem. By providing a storage node electrode pattern (storage node / dummy electrode) similar to that of an actual product on the entire surface of a wafer, a memory device of a semiconductor device is provided. An object of the present invention is to provide a semiconductor device capable of accurately reproducing a defect state in a cell.

【0010】また、この半導体装置に高温・高電界下で
ストレスをかけてリークテストを行うことによりストレ
ージノード電極形成周りのプロセス管理を行い、異常に
対する迅速なフィードバックを可能にできる半導体装置
の評価方法を提供するものである。
A method of evaluating a semiconductor device capable of performing a process control around the formation of a storage node electrode by applying a stress test to the semiconductor device under a high temperature and a high electric field to perform a process control around formation of a storage node electrode and enabling quick feedback on an abnormality. Is provided.

【0011】また、前記半導体装置の評価方法における
リークテストの結果に応じて半導体素子のストレージノ
ード電極の製造プロセスを評価する半導体素子の製造方
法を提供するものである。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a semiconductor device, which evaluates a process of manufacturing a storage node electrode of a semiconductor device according to a result of a leak test in the method of evaluating a semiconductor device.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明に係る半導体装置
は、半導体ウエハと、前記半導体ウエハ上に形成された
第1の導電部及び第2の導電部と、前記第1及び第2の
導電部が形成された半導体ウエハ上に形成され少なくと
も一対のストレージノード・ダミー電極接続用コンタク
トホール及び少なくとも一対の電圧印加用コンタクトホ
ールが設けられている絶縁膜と、前記ストレージノード
・ダミー電極接続用コンタクトホールを介して上方に延
在形成され、かつ互いに所定間隔で近接配置されるとと
もに、一方が前記第1の導電部に接続され、他方が前記
第2の導電部に接続された少なくとも一対のストレージ
ノード・ダミー電極と、前記電圧印加用コンタクトホー
ルを介して上方にそれぞれ延在形成されるとともに、一
方が前記第1の導電部と接続され他方が前記第2の導電
部に接続された一対の電圧印加用電極とを備えている。
A semiconductor device according to the present invention comprises a semiconductor wafer, a first conductive part and a second conductive part formed on the semiconductor wafer, and the first and second conductive parts. An insulating film formed on a semiconductor wafer on which a portion is formed and provided with at least a pair of storage node / dummy electrode connection contact holes and at least a pair of voltage application contact holes, and the storage node / dummy electrode connection contact At least one pair of storages extending upward through holes and arranged close to each other at a predetermined interval, one of which is connected to the first conductive part and the other is connected to the second conductive part. A node / dummy electrode extending upward through the voltage application contact hole; It connected the other and a pair of voltage application electrode connected to said second conductive portion and parts.

【0013】ここで、上記ストレージノード・ダミー電
極は、管理対象とするラインで実際に生産されている製
品(半導体素子)におけるストレージノード電極を模擬
したもので、このストレージノード・ダミー電極の形状
は、通常上記半導体素子のストレージノード電極と同様
の形状とされる。また、ストレージノード・ダミー電極
間の上記所定間隔は、リークテスト及び評価が行える程
度の間隔とされ、通常、上記半導体素子のストレージノ
ード電極間の間隔と同程度か、あるいは、それよりも狭
くしておく。
Here, the storage node / dummy electrode simulates a storage node electrode in a product (semiconductor element) actually manufactured in a line to be managed, and the shape of the storage node / dummy electrode is , Usually have the same shape as the storage node electrode of the semiconductor element. Further, the predetermined interval between the storage node and the dummy electrode is set to an extent that a leak test and an evaluation can be performed, and is generally equal to or smaller than the interval between the storage node electrodes of the semiconductor element. Keep it.

【0014】上記ストレージノード・ダミー電極の断面
形状は、俵状、円柱状、円筒状、またはフィン状であっ
てもよい。また、第1の導電部と第2の導電部を、各
々、半導体ウエハ上に形成された配線層または配線層及
び拡散層で形成してもよい。
The sectional shape of the storage node / dummy electrode may be a bale, a column, a cylinder, or a fin. Further, the first conductive portion and the second conductive portion may each be formed of a wiring layer or a wiring layer and a diffusion layer formed on a semiconductor wafer.

【0015】また、ストレージノード・ダミー電極を複
数形成し、これらのストレージノード・ダミー電極をマ
トリックス状に配置してもよい。また、ストレージノー
ド・ダミー電極を市松状に配置してもよい。さらに、ス
トレージノード・ダミー電極上に保護膜を備えてもよ
い。
Further, a plurality of storage node / dummy electrodes may be formed, and these storage node / dummy electrodes may be arranged in a matrix. Further, the storage node / dummy electrodes may be arranged in a checkered pattern. Further, a protective film may be provided on the storage node / dummy electrode.

【0016】また、本発明に係る半導体装置の評価方法
は、上記半導体装置を通常使用時よりも高温にしなが
ら、前記半導体装置の電圧印加用電極に電圧を印加し、
前記半導体装置のストレージノード・ダミー電極間に高
電界ストレスを加えるストレス付加工程と、前記ストレ
ージノード・ダミー電極間に高温・高電界ストレスが加
えられている前記半導体装置の電圧印加用電極間の電流
を測定することにより、前記半導体装置のリークテスト
を行うリークテスト工程とを含んでいる。
Further, in the method for evaluating a semiconductor device according to the present invention, a voltage is applied to a voltage application electrode of the semiconductor device while the temperature of the semiconductor device is higher than that in a normal use.
A stress applying step of applying a high electric field stress between the storage node and the dummy electrode of the semiconductor device, and a current between the voltage applying electrodes of the semiconductor device to which a high temperature and high electric field stress is applied between the storage node and the dummy electrode And a leak test step of performing a leak test of the semiconductor device by measuring the leakage current.

【0017】さらに、ストレス付加工程前に、半導体装
置の電圧印加用電極間の電流を測定することにより、前
記半導体装置のリークテストを行うようにしてもよい。
さらにまた、ストレス付加工程前に、欠陥検査装置によ
り半導体装置における欠陥発生箇所を検出し、この検出
箇所を含む導電部位と電極部に接続されている導電部位
との接続を切り離してもよい。さらに、ストレス付加工
程及びリークテスト工程を複数繰り返してもよい。
Further, before the stress applying step, a leak test of the semiconductor device may be performed by measuring a current between the voltage application electrodes of the semiconductor device.
Furthermore, before the stress applying step, the defect inspection device may detect a defect occurrence location in the semiconductor device, and disconnect the connection between the conductive portion including the detected portion and the conductive portion connected to the electrode portion. Further, the stress applying step and the leak test step may be repeated a plurality of times.

【0018】本発明に係る半導体素子の製造方法は、半
導体ウエハ上に、ストレージノード電極を有するキャパ
シタ素子を備えた複数の回路を形成する工程を含んだ半
導体素子の製造方法であって、このストレージノード電
極の製造プロセスと同じ条件でストレージノード・ダミ
ー電極を形成することにより、上記半導体装置を製造す
る工程と、この半導体装置を通常使用時よりも高温にし
ながら、前記半導体装置の電圧印加用電極に電圧を印加
し、前記半導体装置のストレージノード・ダミー電極間
に高電界ストレスを加えるストレス付加工程と、前記ス
トレージノード・ダミー電極間に高温・高電界ストレス
が加えられている前記半導体装置の電圧印加用電極間の
電流を測定することにより、前記半導体装置のリークテ
ストを行うリークテスト工程と、前記リークテスト工程
におけるリークテスト結果に応じて前記ストレージノー
ド電極の製造プロセスを評価する工程とを含んでいる。
A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a plurality of circuits having capacitor elements having storage node electrodes on a semiconductor wafer. Forming a storage node / dummy electrode under the same conditions as the node electrode manufacturing process, thereby manufacturing the semiconductor device; and applying a voltage to the semiconductor device while maintaining the temperature of the semiconductor device higher than in normal use. Applying a high electric field stress between the storage node and the dummy electrode of the semiconductor device, and applying a high temperature and high electric field stress between the storage node and the dummy electrode of the semiconductor device. By measuring the current between the application electrodes, a leak test for performing a leak test of the semiconductor device is performed. And strike step, in response to a leak test result in the leak test step and a step of evaluating the manufacturing process of the storage node electrode.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの実施の
形態1の半導体装置の構造を示す図で、図1(a)は半
導体装置の上面の一部を示した上面図(説明を簡単にす
るため、ビット線2も含めて示している)、図1(b)
は図1(a)に示した半導体装置のAAに沿った断面図
である。図において、1はウエハ基板、2はウエハ基板
1上に設けられストレージノード・ダミー電極5に電位
を与えるための導電部であるビット線、3はビット線2
上に形成されたコンタクトホールで、ビット線2とスト
レージノード・ダミー電極5とを電気的に接続させるス
トレージノード・ダミー電極接続用コンタクトホール及
びビット線2と電極パッド6とを電気的に接続させる電
極用コンタクトホールからなる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 FIG. 1 is a view showing the structure of the semiconductor device of the first embodiment. FIG. 1A is a top view showing a part of the upper surface of the semiconductor device (for simplicity, the bit line 2 is also included). Shown), FIG. 1 (b)
FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor device shown in FIG. In the figure, 1 is a wafer substrate, 2 is a bit line which is a conductive portion provided on the wafer substrate 1 and applies a potential to the storage node / dummy electrode 5, and 3 is a bit line 2
The contact hole formed above connects the bit line 2 and the storage node / dummy electrode 5 electrically, and the storage node / dummy electrode connection contact hole and the bit line 2 and the electrode pad 6 are electrically connected. It consists of a contact hole for an electrode.

【0020】4はウエハ基板1、ビット線2上に形成さ
れコンタクトホール3が形成されている例えばSiO2
からなる絶縁膜、5は絶縁膜4上のコンタクトホール3
上の位置に形成されたストレージノード・ダミー電極
で、このストレージノード・ダミー電極はマトリックス
状に配置されている。6は絶縁膜4上のコンタクトホー
ル3上の位置に形成された電極パッドで、この電極パッ
ドはビット線2にコンタクトホール3を介して電気的に
接続されている。
Reference numeral 4 denotes, for example, SiO 2 formed on the wafer substrate 1 and the bit lines 2 and formed with the contact holes 3.
5 is a contact hole on insulating film 4
The storage node / dummy electrode formed at the upper position is arranged in a matrix. Reference numeral 6 denotes an electrode pad formed at a position on the contact hole 3 on the insulating film 4, and the electrode pad is electrically connected to the bit line 2 via the contact hole 3.

【0021】コンタクトホール3を介してストレージノ
ード・ダミー電極5に接続されているビット線2は、図
1(a)に示すように、電極パッド6aに接続されてい
る第1のビット線2aと電極パッド6aとは異なる他の
電極パッド6bに接続されている第2のビット線2bと
からなる。さらに、第1のビット線2a及び第2のビッ
ト線2bはマトリックス状に形成された各ストレージノ
ード・ダミー電極5の斜め方向のストレージノード・ダ
ミー電極5が接続されるように形成されるとともに、第
1のビット線2aと第2のビット線2bとが斜め方向に
対して1本おきに接続されるように形成されている。
As shown in FIG. 1A, the bit line 2 connected to the storage node / dummy electrode 5 via the contact hole 3 is connected to the first bit line 2a connected to the electrode pad 6a. The second bit line 2b is connected to another electrode pad 6b different from the electrode pad 6a. Further, the first bit line 2a and the second bit line 2b are formed such that the storage node / dummy electrode 5 in the oblique direction of each storage node / dummy electrode 5 formed in a matrix is connected. The first bit lines 2a and the second bit lines 2b are formed so as to be connected alternately in the oblique direction.

【0022】また、ストレージノード・ダミー電極5は
管理対象とするラインで生産されている製品におけるス
トレージノード電極と同様の形状のもの(例えば、断面
形状が俵状、円柱状、円筒状、フィン状等)を形成する
ものとし、また、隣り合うストレージノード・ダミー電
極5の間隔は管理対象とするラインで生産している製品
におけるストレージノード電極間隔と同じかあるいは狭
くしておく。なお、本実施の形態では、ストレージノー
ド・ダミー電極の大きさを0.5ミクロン、隣り合うス
トレージノード・ダミー電極の間隔を0.3ミクロンと
した。
The storage node / dummy electrode 5 has the same shape as that of a storage node electrode in a product manufactured in a line to be managed (for example, the cross-sectional shape is a bale shape, a column shape, a cylindrical shape, a fin shape). Etc.), and the distance between adjacent storage node / dummy electrodes 5 is set to be equal to or smaller than the distance between storage node electrodes in a product manufactured on a line to be managed. In the present embodiment, the size of the storage node / dummy electrode is 0.5 μm, and the interval between adjacent storage node / dummy electrodes is 0.3 μm.

【0023】上記電極パッド6とこの電極パッド6にビ
ット線2を介して接続されている複数のストレージノー
ド・ダミー電極5を1グループのTEGとし、複数のグ
ループをウエハ基板1上に形成する。そして、このグル
ープが形成される領域は、本実施の形態の半導体装置の
ストレージノード・ダミー電極と同様のストレージノー
ド電極を有している実際の製品におけるウエハ基板のス
トレージノード電極が形成される領域にするものとす
る。なお、このようなTEGをシリコン基板上の任意の
部位に形成できることは言うまでもない。
The electrode pads 6 and a plurality of storage node / dummy electrodes 5 connected to the electrode pads 6 via the bit lines 2 form a group of TEGs, and a plurality of groups are formed on the wafer substrate 1. The area where this group is formed is the area where the storage node electrode of the wafer substrate is formed in the actual product having the same storage node electrode as the storage node / dummy electrode of the semiconductor device of the present embodiment. Shall be Needless to say, such a TEG can be formed at an arbitrary portion on the silicon substrate.

【0024】次に、図1に示した半導体装置の製造方法
を説明する。まず、Siウエハ等の基板1上にスパッタ
法やCVD法等を用いて導電性膜を形成する。このとき
に使用する材料は導電性であれば何でも良いが、実際に
ビット線材料として使用しているものを用いるのが好ま
しい。例えば、リンをドープしたポリシリコンやタング
ステンシリサイド等である。この導電性膜の上に写真製
版にて配線状にパターニングし、プラズマ等を用いたド
ライエッチングにてビット線2を形成する。そして、そ
の上に、絶縁層として二酸化珪素膜をCVD法等により
形成し、写真製版及びエッチング処理にてコンタクトホ
ール3を形成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 1 will be described. First, a conductive film is formed on a substrate 1 such as a Si wafer by using a sputtering method, a CVD method, or the like. Any material may be used as long as it is conductive, but it is preferable to use the material actually used as the bit line material. For example, polysilicon or tungsten silicide doped with phosphorus is used. The conductive film is patterned into a wiring shape by photolithography, and the bit line 2 is formed by dry etching using plasma or the like. Then, a silicon dioxide film is formed thereon as an insulating layer by a CVD method or the like, and a contact hole 3 is formed by photolithography and etching.

【0025】その後、これもCVD法によりリンをドー
プさせたポリシリコンを堆積させ、写真製版及びエッチ
ング処理にてマトリックス状のストレージノード・ダミ
ー電極5及び電極パッド6を形成する。なお、これらの
製造工程における各工程は、ビット線の形状を除いて
は、実際にメモリ等の半導体装置を製造するのと同様に
して製造することができる。
Thereafter, phosphorus-doped polysilicon is also deposited by the CVD method, and the storage node dummy electrodes 5 and the electrode pads 6 are formed in a matrix by photolithography and etching. Each of these manufacturing steps can be manufactured in the same manner as actually manufacturing a semiconductor device such as a memory, except for the shape of the bit line.

【0026】次に、図1に示した半導体装置の評価方
法、すなわち、製品上では検出困難なストレージノード
電極間の微小欠陥・異物による不良の検出方法を説明す
る。まず、図1に示した半導体装置のウエハを高温に保
持しながら電極パッド6aと6bにウエハプローバのプ
ローブ針を接触させ、電極パッド6aの電位V1と電極
パッド6bの電位V0との電位差(V1−V0)が通常
DRAMが使用される時のストレージノード電極間の電
位差よりも高くなるような電位V1、V0をそれぞれの
パッドに与えて保持する。この時、V0はアース電位で
もよい。なお、本実施の形態では、V1を2〜5v、V
0を0vとした。
Next, a method for evaluating the semiconductor device shown in FIG. 1, that is, a method for detecting a defect due to a minute defect or foreign matter between storage node electrodes which is difficult to detect on a product will be described. First, the probe needle of the wafer prober is brought into contact with the electrode pads 6a and 6b while keeping the wafer of the semiconductor device shown in FIG. 1 at a high temperature, and the potential difference (V1) between the potential V1 of the electrode pad 6a and the potential V0 of the electrode pad 6b is reached. −V0) are applied to and held at the respective pads so that the potentials V1 and V0 are higher than the potential difference between the storage node electrodes when the normal DRAM is used. At this time, V0 may be a ground potential. In the present embodiment, V1 is set to 2 to 5 V,
0 was set to 0v.

【0027】これにより隣接素子間に同様のストレージ
ノード電極を有した製品に比べて10倍以上の加速動作
をさせることができる。この加速動作の後に電極パッド
6a及び6b間のリーク電流を測定することにより、製
品上では検出困難なストレージノード・ダミー電極5間
の微小欠陥・異物による不良を検出することが可能とな
る。
As a result, the acceleration operation can be performed ten times or more as compared with a product having a similar storage node electrode between adjacent elements. By measuring the leak current between the electrode pads 6a and 6b after this acceleration operation, it is possible to detect a defect due to a minute defect or foreign matter between the storage node and the dummy electrode 5 which is difficult to detect on a product.

【0028】本実施の形態では、第1及び第2のビット
線はマトリックス状に形成された各ストレージノード・
ダミー電極の斜め方向のストレージノード・ダミー電極
が接続されるように形成されるとともに、第1と第2の
ビット線とが斜め方向に対して1本おきに接続されるよ
うに形成しているが、これは特にこの接続に限定するも
のではなく、縦横方向に隣り合うストレージノード・ダ
ミー電極が異なるビット線に接続されていれば良い。
In the present embodiment, the first and second bit lines are connected to each storage node
The storage node / dummy electrode in the oblique direction of the dummy electrode is formed so as to be connected, and the first and second bit lines are formed so as to be connected alternately in the oblique direction. However, this is not particularly limited to this connection, as long as storage node / dummy electrodes adjacent in the vertical and horizontal directions are connected to different bit lines.

【0029】例えば、第1及び第2のビット線は、行
(列)方向に形成し、第1のビット線は各行(列)にお
けるストレージノード・ダミー電極が一つおきに接続さ
れるようにするとともに、互いに隣り合うストレージノ
ード・ダミー電極が接続されないように、隣り合う行
(列)に対しては、一つずつずれるように接続するよう
にし、第2のビット線は前記第1のビット線に接続され
ていない各ストレージノード・ダミー電極に接続するよ
うにしてもよい。
For example, the first and second bit lines are formed in the row (column) direction, and the first bit lines are connected so that every other storage node / dummy electrode in each row (column) is connected. In addition, adjacent storage node / dummy electrodes are not connected to each other, and are connected to adjacent rows (columns) so as to be shifted one by one, and the second bit line is connected to the first bit. It may be connected to each storage node / dummy electrode not connected to the line.

【0030】本実施の形態では、ストレージノード・ダ
ミー電極の形状を半導体素子におけるメモリ・セル内の
ストレージノード電極と同様の形状に形成しているため
メモリ・セル内の不良状況を正確に再現することができ
る。さらに、ウエハ上の任意の領域にTEGを設けるよ
うにしているので、実効面積を大きくとることができ、
プロセスの微小変動を管理することができる。また、ビ
ット線を介してストレージノード・ダミー電極と電極パ
ッドとを接続しているので、プロセス途中でパッドにプ
ローブ針をコンタクトさせることがなく、プローブ痕に
よる膜剥がれや異物発生などの問題を引き起こすことが
ない。
In the present embodiment, the shape of the storage node dummy electrode is formed in the same shape as the storage node electrode in the memory cell in the semiconductor element, so that the defect state in the memory cell can be accurately reproduced. be able to. Furthermore, since the TEG is provided in an arbitrary region on the wafer, the effective area can be increased,
It is possible to manage minute fluctuations in the process. Also, since the storage node / dummy electrode and the electrode pad are connected via the bit line, the probe needle does not contact the pad during the process, causing problems such as film peeling and foreign matter generation due to the probe mark. Nothing.

【0031】実施の形態2.実施の形態1ではストレー
ジノード・ダミー電極とビット線とが電気的に直接接触
するように、コンタクトホールをビット線上に形成して
いるが、通常の製品プロセスではこのコンタクトホール
は基板上に接触するように形成されている。また、図1
(b)に示したようなコンタクトホールの構造ではコン
タクトホールを形成する際のエッチング条件を適正化し
なけらばならない。そこで、この実施の形態2では、図
2に示すように、素子を電気的に分離するために形成さ
れたLOCOS領域8及び基板1の表面にPなどの不純
物を注入して導電性を持たせた不純物注入層7を形成す
ることでコンタクトホールを基板上に接触させ、コンタ
クトホールが実際の製品と同様の構造になるようにして
いる。
Embodiment 2 In the first embodiment, the contact hole is formed on the bit line so that the storage node / dummy electrode and the bit line are in direct electrical contact. However, in a normal product process, this contact hole contacts the substrate. It is formed as follows. FIG.
In the structure of the contact hole as shown in (b), the etching conditions for forming the contact hole must be optimized. Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 2, impurities such as P are implanted into the LOCOS region 8 and the surface of the substrate 1 which are formed for electrically isolating the elements, thereby providing conductivity. The contact hole is brought into contact with the substrate by forming the doped impurity layer 7 so that the contact hole has a structure similar to that of an actual product.

【0032】このように構成された半導体装置では、ビ
ット線2上にコンタクトホール3を直接形成しないた
め、上述したエッチング条件の適正化という負荷をかけ
なくてすむ。この際の不純物注入層7やLOCOS領域
8の形成は通常の製品プロセス条件をそのまま使用でき
る。
In the semiconductor device configured as described above, since the contact hole 3 is not directly formed on the bit line 2, the load of optimizing the above-mentioned etching conditions is not required. At this time, formation of the impurity implantation layer 7 and the LOCOS region 8 can be performed under normal product process conditions.

【0033】図2はこの実施の形態2の半導体装置の断
面を示す断面図で、図1(a)に示した半導体装置のA
Aに沿った断面図である。図において、7はウエハ基板
1の表面にP等の不純物を注入して形成された導電性を
持たせた不純物注入層、8は導電性を持たせた不純物注
入層7を電気的に分離するように形成されたLOCOS
領域である。その他は実施の形態1で説明したものと同
様であるので説明は省略する。
FIG. 2 is a sectional view showing a section of the semiconductor device of the second embodiment.
It is sectional drawing along A. In the figure, reference numeral 7 denotes an impurity-implanted layer formed by injecting impurities such as P into the surface of the wafer substrate 1 and 8 electrically separates the impurity-implanted layer 7 having conductivity. LOCOS formed like
Area. The other parts are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0034】次に、図2に示した半導体装置の製造方法
を説明する。まず、Siウエハ等の基板1上に窒化珪素
膜等を形成し、素子分離のためのLOCOS領域を形成
する部分の窒化珪素膜のみを写真製版及びエッチング処
理にて除去する。これを酸化雰囲気中で熱処理し、LO
COS領域8を形成する。そして、マスクとして用いた
窒化珪素膜を除去した後、基板1の表面全面にPなどの
不純物の注入を行う。その後は、実施の形態1と同様の
方法でビット線2、絶縁膜4、コンタクトホール3、ス
トレージノード・ダミー電極5、及び電極パッド6を形
成する。
Next, a method of manufacturing the semiconductor device shown in FIG. 2 will be described. First, a silicon nitride film or the like is formed on a substrate 1 such as a Si wafer, and only a portion of the silicon nitride film where a LOCOS region for element isolation is to be formed is removed by photolithography and etching. This is heat-treated in an oxidizing atmosphere,
The COS region 8 is formed. Then, after removing the silicon nitride film used as the mask, an impurity such as P is implanted into the entire surface of the substrate 1. After that, the bit line 2, the insulating film 4, the contact hole 3, the storage node / dummy electrode 5, and the electrode pad 6 are formed in the same manner as in the first embodiment.

【0035】本実施の形態では、実施の形態1で説明し
たのと同様の効果を有するとともに、さらに、コンタク
トホールをビット線上外に形成するようにしているの
で、コンタクトホール形成時のエッチング条件の適正化
に負荷をかけることなくコンタクトホールを形成するこ
とができる。
In the present embodiment, the same effect as that described in the first embodiment is obtained, and the contact hole is formed outside the bit line. A contact hole can be formed without imposing a load on optimization.

【0036】実施の形態3.上記実施の形態1、2では
ストレージノード・ダミー電極5の平面形状を平坦なブ
ロック状の形状(小判形状)、断面形状を俵形状として
図示しているが、このストレージノード・ダミー電極5
の形状は、実際の製品に用いられてる形状に応じて、実
際の製品と同様の形状にすることが望ましい。
Embodiment 3 In the first and second embodiments, the planar shape of the storage node / dummy electrode 5 is shown as a flat block shape (oval shape) and the cross-sectional shape is shown as a bale shape.
Is desirably the same shape as the actual product according to the shape used for the actual product.

【0037】図3はこの実施の形態3の半導体装置のス
トレージノード・ダミー電極の形状を示す断面図であ
る。図3(a)は表面に粗面化処理を施したストレージ
ノード・ダミー電極、図3(b)は断面形状がフィン形
状のストレージノード・ダミー電極、図3(c)は断面
形状が円筒状のストレージノード・ダミー電極、図3
(d)は断面形状が円柱状のストレージノード・ダミー
電極を示した図である。図において、5a〜dはストレ
ージノード・ダミー電極である。その他は、実施の形態
1で説明したものと同様であるので説明は省略する。
FIG. 3 is a sectional view showing the shape of the storage node / dummy electrode of the semiconductor device according to the third embodiment. 3A is a storage node dummy electrode having a surface roughened, FIG. 3B is a storage node dummy electrode having a fin-shaped cross section, and FIG. 3C is a cylindrical cross section. Storage node dummy electrode, Fig. 3
(D) is a diagram showing a storage node dummy electrode having a columnar cross section. In the figure, reference numerals 5a to 5d denote storage node dummy electrodes. Other features are the same as those described in the first embodiment, and thus description thereof will be omitted.

【0038】このように、実際の製品のストレージノー
ド電極が、電気容量を増大させるために電極形状を変化
させたもの、例えば表面に粗面化処理を施したり、フィ
ン構造にしたり、中央部を窪ませて円筒状にしたりした
ものである場合においても、同様の形状のストレージノ
ード・ダミー電極を形成することにより、実施の形態1
で説明したのと同様な効果が得られる。
As described above, the storage node electrode of an actual product is obtained by changing the shape of the electrode in order to increase the electric capacity, for example, the surface is roughened, the fin structure is formed, or the center portion is formed. In the case where the storage node / dummy electrode is formed in a similar shape even when the storage node / dummy electrode is formed into a cylindrical shape, the first embodiment can be used.
The same effects as described in the above are obtained.

【0039】実施の形態4.上記実施の形態1〜3では
最表面がストレージノード・ダミー電極及び電極パッド
になっているが、加速動作中及びリーク電流測定中に外
界からの異物等による短絡を防止するために、本実施の
形態4では、さらにこの上にパッシベーション膜として
SiO2膜やポリイミド膜を形成するものである。
Embodiment 4 In the first to third embodiments, the outermost surface is the storage node / dummy electrode and the electrode pad. However, in order to prevent a short circuit due to foreign matter from the outside during the acceleration operation and the leak current measurement, the present embodiment In the form 4, a SiO 2 film or a polyimide film is further formed thereon as a passivation film.

【0040】図4(a)はこの実施の形態4の半導体装
置の断面を示す断面図で、ビット線及びストレージノー
ド・ダミー電極の配置は図1(a)と同様の配置である
ものとする。図において、9はストレージノード・ダミ
ー電極5及び電極パッド6が形成された絶縁膜4上に形
成された例えばSiO2やポリイミド膜からなるパッシ
ベーション膜で、絶縁膜4及びストレージノード・ダミ
ー電極5を覆い、電極パッド6のみが開口するように形
成されている。その他は実施の形態1で説明したものと
同様であるので説明は省略する。
FIG. 4A is a cross-sectional view showing a cross section of the semiconductor device according to the fourth embodiment. The arrangement of bit lines and storage node / dummy electrodes is the same as that of FIG. 1A. . In the figure, reference numeral 9 denotes a passivation film made of, for example, SiO 2 or a polyimide film formed on the insulating film 4 on which the storage node dummy electrode 5 and the electrode pad 6 are formed, and the insulating film 4 and the storage node dummy electrode 5 are formed. The cover is formed so that only the electrode pad 6 is open. The other parts are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0041】図4(b)はこの実施の形態4の他の半導
体装置の断面を示す断面図で、ビット線及びストレージ
ノード・ダミー電極の配置は図1(a)と同様の配置で
あるものとする。図において、6はパッシベーション膜
9上のコンタクトホール10上の位置に形成された例え
ばアルミ等の金属で形成された電極パッド、9はストレ
ージノード・ダミー電極5が形成された絶縁膜4上に形
成された例えばSiO2やポリイミド膜からなるパッシ
ベーション膜で、絶縁膜4及びストレージノード・ダミ
ー電極5を覆うように形成されている。
FIG. 4B is a cross-sectional view showing a cross section of another semiconductor device of the fourth embodiment. The arrangement of bit lines and storage node / dummy electrodes is the same as that of FIG. 1A. And In the drawing, reference numeral 6 denotes an electrode pad formed at a position on the contact hole 10 on the passivation film 9 and made of, for example, a metal such as aluminum. Reference numeral 9 denotes an electrode pad formed on the insulating film 4 on which the storage node / dummy electrode 5 is formed. The passivation film made of, for example, SiO 2 or a polyimide film is formed so as to cover the insulating film 4 and the storage node dummy electrode 5.

【0042】10はパッシベーション膜9上に形成され
たアルミ等の電極パッド6とビット線2とを接続させる
ために、パッシベーション膜9、絶縁膜4を介してパッ
シベーション膜9の表面からビット線2の表面まで達す
るコンタクトホールである。その他は実施の形態1で説
明したものと同様であるので説明は省略する。
Reference numeral 10 denotes a connection between the bit line 2 and the electrode pad 6 made of aluminum or the like formed on the passivation film 9, from the surface of the passivation film 9 via the passivation film 9 and the insulating film 4. This is a contact hole reaching the surface. The other parts are the same as those described in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0043】本実施の形態では、実施の形態1で説明し
た効果に加えて、ストレージノード・ダミー電極をパッ
シベーション膜で覆うようにし、最表面を電極パッドの
みになるようにしているので、加速動作中及びリーク電
流測定中に外界からの異物等による短絡を防止すること
ができる。
In the present embodiment, in addition to the effect described in the first embodiment, since the storage node / dummy electrode is covered with the passivation film and the outermost surface is formed only of the electrode pad, the acceleration operation is performed. It is possible to prevent a short circuit due to a foreign substance or the like from the outside during the middle and the leak current measurement.

【0044】また、電極パッドをストレージノード・ダ
ミー電極と同じレイヤーとせず、電極パッド部にパッシ
ベーション膜の表面からビット線の表面まで達するコン
タクトホールを設け、その上にアルミなどの金属パッド
を形成するようにしているので、プローブ針が接触する
際の接触抵抗を低く抑えることができる。
Also, the electrode pad is not formed on the same layer as the storage node / dummy electrode, and a contact hole is formed in the electrode pad from the surface of the passivation film to the surface of the bit line, and a metal pad such as aluminum is formed thereon. As a result, the contact resistance when the probe needle comes into contact can be kept low.

【0045】実施の形態5.実施の形態1では複数のス
トレージノード・ダミー電極をマトリックス状に形成し
ていたが、この実施の形態5では、複数のストレージノ
ード・ダミー電極を市松状に配置している。かかる市松
状配列は、実際の製品のストレージノード電極の配列形
態に合わせて決定することが好ましい。なお、断面構造
は実施の形態1、または実施の形態2で説明したものと
同様の構造にするものとする。
Embodiment 5 FIG. In the first embodiment, a plurality of storage node / dummy electrodes are formed in a matrix. In the fifth embodiment, a plurality of storage node / dummy electrodes are arranged in a checkered pattern. It is preferable that such a checkered arrangement is determined according to the arrangement form of the storage node electrodes of the actual product. Note that the cross-sectional structure is the same as that described in Embodiment 1 or 2.

【0046】特に、この実施の形態においては、あるス
トレージノード・ダミー電極に対して隣り合うストレー
ジノード・ダミー電極の数が6個で、かつ、各ストレー
ジノード・ダミー電極間の距離が等しくなる市松状に
し、実施の形態1の場合(隣り合うストレージノード・
ダミー電極の数が4個)に比して、より多くのストレー
ジノード・ダミー電極を効率良く配置させることができ
るようにしている。
In particular, in this embodiment, the number of storage node / dummy electrodes adjacent to a certain storage node / dummy electrode is 6, and the distance between each storage node / dummy electrode is equal. In the case of Embodiment 1 (adjacent storage nodes
(The number of dummy electrodes is four), so that more storage node / dummy electrodes can be efficiently arranged.

【0047】例えば、ストレージノード・ダミー電極の
平面形状が、各隣り合うストレージノード・ダミー電極
方向に対して対称となる、円や多角形である場合には、
内角が60度と120度の菱形の形状の格子により形成
される格子形状にすることにより、ストレージノード・
ダミー電極を最も効率良く配置させることができる。
For example, when the planar shape of the storage node / dummy electrode is a circle or polygon which is symmetric with respect to the direction of each adjacent storage node / dummy electrode,
By making the lattice shape formed by the lattice of the rhombic shape having the inner angles of 60 degrees and 120 degrees, the storage node
Dummy electrodes can be arranged most efficiently.

【0048】逆に、例えば、図5(a)に示したように
各隣り合うストレージノード・ダミー電極方向に対して
対称でない場合(この場合は形状が小判形状)には、各
隣り合うストレージノード・ダミー電極間の間隔が等距
離になるよう、菱形の内角を上記60度、120度より
少しずらした菱形または正方形の形状の格子により形成
される格子形状にすることにより、ストレージノード・
ダミー電極を最も効率良く配置させることができる。
Conversely, for example, as shown in FIG. 5 (a), when not symmetrical with respect to the direction of each adjacent storage node / dummy electrode (in this case, the shape is an oval shape), each adjacent storage node A storage node is formed by forming a diamond-shaped or square-shaped lattice in which the inner angles of the diamond are slightly shifted from the above-mentioned 60 degrees and 120 degrees so that the intervals between the dummy electrodes are equidistant.
Dummy electrodes can be arranged most efficiently.

【0049】図5はこの実施の形態5の半導体装置の構
造及びこの半導体装置の電極パッドに印加する電圧を示
す図で、図5(a)はこの実施の形態5の半導体装置の
構造を示す図で、図5(b)は図5(a)に示した半導
体装置の電極パッドに印加する電圧を示す図である。
FIG. 5 shows the structure of the semiconductor device of the fifth embodiment and the voltage applied to the electrode pads of the semiconductor device. FIG. 5 (a) shows the structure of the semiconductor device of the fifth embodiment. FIG. 5B is a diagram showing a voltage applied to the electrode pad of the semiconductor device shown in FIG. 5A.

【0050】図において、2はウエハ基板上に設けられ
ストレージノード・ダミー電極5に電位を与えるための
ビット線、3はビット線2上に形成されたコンタクトホ
ールで、ビット線2とストレージノード・ダミー電極5
とを電気的に接続させるものである。5は絶縁膜上のコ
ンタクトホール3上の位置に形成されたストレージノー
ド・ダミー電極で、このストレージノード・ダミー電極
は市松状に配置されている。6は絶縁膜上のコンタクト
ホール3上の位置に形成された電極パッドで、この電極
パッドはビット線2にコンタクトホール3を介して電気
的に接続されている。
In the figure, reference numeral 2 denotes a bit line provided on the wafer substrate for applying a potential to the storage node / dummy electrode 5, and 3 denotes a contact hole formed on the bit line 2, and the bit line 2 and the storage node. Dummy electrode 5
Are electrically connected to each other. Reference numeral 5 denotes a storage node / dummy electrode formed at a position on the contact hole 3 on the insulating film. The storage node / dummy electrode is arranged in a checkered pattern. Reference numeral 6 denotes an electrode pad formed at a position on the contact hole 3 on the insulating film. This electrode pad is electrically connected to the bit line 2 via the contact hole 3.

【0051】コンタクトホール3を介してストレージノ
ード・ダミー電極5に接続されているビット線2は、図
5(a)に示すように、電極パッド6aに接続されてい
る第1のビット線2a、電極パッド6bに接続されてい
る第2のビット線2b、電極パッド6cに接続されてい
る第3のビット線2c、及び電極パッド6dに接続され
ている第4のビット線2dとからなる。
As shown in FIG. 5A, the bit line 2 connected to the storage node / dummy electrode 5 via the contact hole 3 is connected to the first bit line 2a connected to the electrode pad 6a. The second bit line 2b is connected to the electrode pad 6b, the third bit line 2c is connected to the electrode pad 6c, and the fourth bit line 2d is connected to the electrode pad 6d.

【0052】さらに、あるストレージノード・ダミー電
極5(電極Aと呼ぶ)に対して隣り合う6個のストレー
ジノード・ダミー電極5が電極Aとは異なる電極パッド
6に接続されるようにする。さらに詳細には、電極Aに
対して隣り合う6個のストレージノード・ダミー電極5
の内各々2個ずつが同じ電極パッドに接続され、他の2
個ずつの組は他の電極パッドにそれぞれ接続されるよう
に、例えば、ストレージノード・ダミー電極を縦に接続
したビット線2a〜2dをそれぞれ3本おきに接続し、
これら4つのビット線を各々異なる4つの電極パッド6
a〜6dにそれぞれ接続する。
Further, six storage node / dummy electrodes 5 adjacent to a certain storage node / dummy electrode 5 (referred to as an electrode A) are connected to an electrode pad 6 different from the electrode A. More specifically, six storage node dummy electrodes 5 adjacent to electrode A
Are connected to the same electrode pad, and the other two
For example, every three bit lines 2a to 2d vertically connected to storage node / dummy electrodes are connected so that each set is connected to another electrode pad,
These four bit lines are connected to four different electrode pads 6 respectively.
a to 6d.

【0053】次に、図5(a)に示した半導体装置の評
価方法を説明する。図5(a)に示したように配置され
たストレージノード・ダミー電極の構造では、一つのス
トレージノード・ダミー電極の周りに隣り合うストレー
ジノード・ダミー電極が6個あるため、実施の形態1の
ように一度にすべての隣り合うストレージノード・ダミ
ー電極間に静的な電位差を与えることは困難である。
Next, a method for evaluating the semiconductor device shown in FIG. In the structure of the storage node / dummy electrode arranged as shown in FIG. 5A, there are six storage node / dummy electrodes adjacent to one storage node / dummy electrode. Thus, it is difficult to provide a static potential difference between all adjacent storage node / dummy electrodes at once.

【0054】そこで、図5(a)に示した電極パッド6
a〜6dに与える電位を例えば図5(b)に示すような
パターンの電位にすることにより、すべての隣り合うス
トレージノード・ダミー電極5間にV1−V0の電位差
を静的に与えるようにする。ただし、この時に電位差が
かかっているのは全動作時間の半分である。この時のV
0もアース電位でもよい。
Therefore, the electrode pad 6 shown in FIG.
By setting the potentials given to a to 6d to potentials in a pattern as shown in FIG. 5B, a potential difference of V1−V0 is statically given between all adjacent storage node / dummy electrodes 5. . However, at this time, the potential difference is applied for half of the total operation time. V at this time
0 may be a ground potential.

【0055】図5(a)に示されるように、あるストレ
ージノード・ダミー電極5(電極Aと呼ぶ)に対して隣
り合う6個のストレージノード・ダミー電極5は電極A
とは異なる電極パッド6に接続されているので、図5
(b)に示すようなパターンの電圧が各電圧に印加され
ると、電極Aが接続されている電極パッド6が例えばパ
ッド6aだった場合には、時刻t0から時刻t1までの
電圧印加により、このパッド6aと電圧差が生じるパッ
ド6c、6dに接続されているストレージノード・ダミ
ー電極5と電極A間に電圧差が生じ、これらの電極間の
リーク電流を検出することができる。
As shown in FIG. 5A, six storage node / dummy electrodes 5 adjacent to a certain storage node / dummy electrode 5 (referred to as an electrode A) are connected to the electrode A.
5 is connected to the electrode pad 6 which is different from FIG.
When a voltage having a pattern as shown in FIG. 3B is applied to each voltage, if the electrode pad 6 to which the electrode A is connected is, for example, the pad 6a, the voltage is applied from time t0 to time t1. A voltage difference is generated between the electrode A and the storage node / dummy electrode 5 connected to the pads 6c and 6d where a voltage difference occurs with the pad 6a, and a leak current between these electrodes can be detected.

【0056】さらに、時刻t1から時刻t2までの電圧
印加により、パッド6aと電圧差が生じるパッド6b、
6dに接続されているストレージノード・ダミー電極5
と電極A間に電圧差が生じ、これらの電極間のリーク電
流を検出することができる。以上により電極Aと電極パ
ッド6a以外に接続されている電極Aと隣り合う6個の
ストレージノード・ダミー電極5間のリーク電流を検出
することができる。
Further, a voltage difference between the pad 6a and the pad 6a due to the voltage application from the time t1 to the time t2,
Storage node / dummy electrode 5 connected to 6d
And a voltage difference is generated between the electrodes A, and a leak current between these electrodes can be detected. As described above, it is possible to detect the leak current between the six storage node / dummy electrodes 5 adjacent to the electrode A connected to other than the electrode A and the electrode pad 6a.

【0057】同様に考えて、電極Aが接続されている電
極パッド6が他の電極パッド(6b、6c、6d)であ
っても、時刻t0から時刻t1間での電圧印加、及び時
刻t1から時刻t2までの電圧印加により、隣り合う6
個のストレージノード・ダミー電極5間のリーク電流を
検出することができる。
Similarly, even if the electrode pad 6 to which the electrode A is connected is another electrode pad (6b, 6c, 6d), the voltage is applied between the time t0 and the time t1, and By applying the voltage until time t2, the adjacent 6
The leak current between the storage node and the dummy electrode 5 can be detected.

【0058】以上のように、時刻t0から時刻t2まで
の電圧印加により、電極Aとこの電極Aに隣り合うスト
レージノード・ダミー電極5間に電位差を与えることが
できるが、時刻t0から時刻t2までの電圧印加では、
電圧が印加され通しのストレージノード・ダミー電極5
と電圧が全く印加されないストレージノード・ダミー電
極5とが存在することになり、各ストレージノード・ダ
ミー電極に平均して電圧が印加されないので、正確な検
出をすることが困難である。そこで、図5(b)に示し
たような時刻t0から時刻t4までの電圧パターンを印
加させ、各ストレージノード・ダミー電極に平均して電
圧を印加させることにより、正確な検出を行うようにす
る。
As described above, by applying the voltage from time t0 to time t2, a potential difference can be applied between the electrode A and the storage node / dummy electrode 5 adjacent to the electrode A, but from time t0 to time t2. In the voltage application of
Storage node dummy electrode 5 through which voltage is applied
And the storage node / dummy electrode 5 to which no voltage is applied is present, and since no voltage is applied to each storage node / dummy electrode on average, it is difficult to perform accurate detection. Therefore, by applying a voltage pattern from time t0 to time t4 as shown in FIG. 5B and applying an average voltage to each storage node / dummy electrode, accurate detection is performed. .

【0059】本実施の形態では、ストレージノード・ダ
ミー電極を市松状に配置するように形成しているので、
実施の形態1で説明した効果に加えて、単位面積あたり
に配置できるストレージノード・ダミー電極の数を多く
することができ、さらに、高集積度化が可能となる。
In this embodiment, since the storage node / dummy electrodes are formed in a checkered pattern,
In addition to the effects described in the first embodiment, the number of storage node / dummy electrodes that can be arranged per unit area can be increased, and higher integration can be achieved.

【0060】実施の形態6.実施の形態5で説明した半
導体装置に関しても、実施の形態2〜4で説明したよう
に、LOCOS領域と不純物注入層を形成することによ
り、ストレージノード・ダミー電極をビット線上に直接
接続させることなく同様の効果を得たり、ストレージノ
ード・ダミー電極の形状を平坦なブロック状の形状では
なく、電気容量を増大させるために電極形状を変化させ
たり、さらに、加速動作中及びリーク電流測定中に外界
からの異物等による短絡を防止するために、ストレージ
ノード・ダミー電極上にパッシベーション膜を形成させ
てもよい。このようにすることにより、実施の形態2〜
4で説明したのと同様の効果を得ることができる。
Embodiment 6 FIG. Also in the semiconductor device described in the fifth embodiment, as described in the second to fourth embodiments, the storage node / dummy electrode is not directly connected to the bit line by forming the LOCOS region and the impurity implantation layer. The same effect is obtained, the shape of the storage node / dummy electrode is not a flat block shape, but the electrode shape is changed in order to increase the electric capacity. A passivation film may be formed on the storage node / dummy electrode in order to prevent a short circuit due to foreign matter or the like from the outside. By doing so, Embodiment 2
The same effect as that described in 4 can be obtained.

【0061】また、実施の形態1〜6では、ストレージ
ノード・ダミー電極の個数が30個の場合を例にとって
説明したが、これは特に限定するものではなく、もっと
多数個のストレージノード・ダミー電極を1ブロックと
して形成してよい。ただし、1ブロックに対して複数の
不良が発生してもそれを分離して検出することができな
いため、ウエハ内に100から1000ブロック程度作
成するのが望ましい。
In the first to sixth embodiments, the case where the number of the storage node / dummy electrodes is 30 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the number of the storage node / dummy electrodes may be larger. May be formed as one block. However, even if a plurality of defects occur in one block, they cannot be separated and detected. Therefore, it is desirable to create about 100 to 1000 blocks in a wafer.

【0062】実施の形態7.図6はこの実施の形態7の
半導体装置の評価方法を示すフロー図で、上記実施の形
態1〜6に記載した半導体装置の評価方法を示してい
る。ST2は実施の形態1〜6で述べた半導体装置を形
成する形成プロセス工程、ST3はこれも既述した電極
パッド6にウエハプローバにより電位を与えて高温下で
電気的ストレスを与える工程、ST4は電極パッド6間
に流れる電流値を測定することでビット線2間及び隣接
するストレージノード・ダミー電極5間のリーク電流を
測定して短絡不良を検出する工程、ST5はST4にお
けるリークテストによって検出された不良率(ウエハあ
たりの不良ブロック数の割合)と予め設定された規格と
を比較して判定する工程である。
Embodiment 7 FIG. 6 is a flowchart showing a method for evaluating a semiconductor device according to the seventh embodiment, and shows the method for evaluating a semiconductor device described in the first to sixth embodiments. ST2 is a process for forming the semiconductor device described in the first to sixth embodiments, ST3 is a process for applying an electric potential to the above-described electrode pad 6 by a wafer prober and applying an electric stress at a high temperature, and ST4 is a process for applying the same. A step of measuring a leak current between the bit lines 2 and between the adjacent storage node / dummy electrodes 5 by measuring a current value flowing between the electrode pads 6 to detect a short-circuit failure. ST5 is detected by a leak test in ST4. This is a step of comparing the defective rate (the ratio of the number of defective blocks per wafer) with a preset standard to make a determination.

【0063】具体的に手順を説明すると、ストレージノ
ード電極及びこのストレージノード電極に対応した導電
部からなるキャパシタを有する半導体素子の製造方法に
おいて、定期的に、あるいは装置のメンテナンス後など
の異常が現れやすい時にウエハを投入し(ST1)、実
施の形態1〜6において既述した構造をウエハ上に形成
する(ST2)。この時、ストレージノード・ダミー電
極5を形成するプロセスの直前まで完了したウエハを事
前に用意しておき、ストレージノード・ダミー電極5を
形成するプロセスからウエハを投入すればより短い時間
で異常を検出することができる。
The procedure will be specifically described. In a method of manufacturing a semiconductor device having a storage node electrode and a capacitor formed of a conductive portion corresponding to the storage node electrode, an abnormality appears periodically or after maintenance of the device. A wafer is loaded when it is easy (ST1), and the structure described in the first to sixth embodiments is formed on the wafer (ST2). At this time, a wafer completed up to immediately before the process of forming the storage node / dummy electrode 5 is prepared in advance, and if a wafer is inserted from the process of forming the storage node / dummy electrode 5, an abnormality can be detected in a shorter time. can do.

【0064】その後、ウエハプローバを用いてウエハを
高温に保持し、電極パッド6に所望の電位を与えて一定
時間保持するかあるいは電位がパターンで与えられる場
合はそのパターンを1サイクル以上実施する(ST
3)。この時の保持温度は高ければ高いほど加速性が向
上するので少なくとも100℃程度以上が望ましく、実
際には、120〜125℃の温度で行うのが好適であ
る。また、必要な動作時間は温度と電位によって変化す
るが、温度を100℃以上、電位差(V1−V0)を通
常製品での電位差よりも高くした場合、概ね数秒から数
分以下で不良部の絶縁破壊が引き起こされる。
Thereafter, the wafer is held at a high temperature using a wafer prober, and a desired potential is applied to the electrode pad 6 and held for a certain period of time, or when the potential is applied in a pattern, the pattern is performed for one or more cycles ( ST
3). At this time, the higher the holding temperature is, the higher the acceleration property is, so that at least about 100 ° C. or more is desirable. Actually, it is preferable to perform the temperature at 120 to 125 ° C. The required operating time varies depending on the temperature and the potential. When the temperature is 100 ° C. or higher and the potential difference (V1−V0) is higher than the potential difference of the normal product, the insulation of the defective portion is generally performed in a few seconds to a few minutes or less. Destruction is caused.

【0065】その後、電極パッド6間に流れる電流値を
測定し、短絡不良が発生しているブロックの割合(不良
率)を求める(ST4)。求めた不良率とあらかじめプ
ロセスに異常の無いときに本評価を行い求めた実績値か
ら設定した規格(実績を用いず独自に設定してももちろ
ん問題ない)との比較を行いプロセスに異常があるかど
うかを判定する(ST5)。
Thereafter, the value of the current flowing between the electrode pads 6 is measured, and the ratio of blocks in which a short-circuit failure has occurred (failure rate) is determined (ST4). When there is no abnormality in the process by comparing the obtained defect rate with the standard set from the actual value obtained by performing this evaluation in advance when there is no abnormality in the process (it is no problem to set it independently without using the actual result) It is determined whether or not (ST5).

【0066】検出された不良率が規格内であった場合は
プロセスに異常がないため問題ないが、規格を越えた場
合はそのウエハの故障解析(SEM観察や発光解析)を
行い、異常の原因究明を行って(ST6)、異常のある
装置等に対策を実施する(ST7)。その後、実施した
対策の効果をみるためにさらにウエハを投入して再評価
を行い、不良率が規格以下であることを確認する。
If the detected defect rate is within the standard, there is no problem because there is no abnormality in the process, but if it exceeds the standard, a failure analysis (SEM observation or light emission analysis) of the wafer is performed to find the cause of the abnormality. Investigation is performed (ST6), and countermeasures are taken for an abnormal device or the like (ST7). After that, in order to see the effect of the implemented countermeasures, further wafers are loaded and re-evaluated to confirm that the defect rate is below the standard.

【0067】このような手順で半導体装置の評価を行う
ことにより、実際の製品である半導体素子のストレージ
ノード電極の製造プロセスを評価するようにしているの
で、従来検出が困難であった微小欠陥によるストレージ
ノード電極間の不良が容易に短期間で検出でき、早期の
対策に結びつけることが可能となる。
By evaluating the semiconductor device according to such a procedure, the manufacturing process of the storage node electrode of the semiconductor element, which is an actual product, is evaluated. A defect between the storage node electrodes can be easily detected in a short period of time, and can be linked to an early measure.

【0068】実施の形態8.実施の形態7における半導
体装置の評価方法では、ストレージノード・ダミー電極
間の不良だけでなく、下地の不良(例えばビット線間の
ショート等)も同時に検出するため、ここで検出したい
信頼性不良となる微小欠陥のみの検出は困難である。そ
こで、この実施の形態8では検出したい信頼性不良とな
る微小欠陥のみの検出をするために、ST3におけるウ
エハに高温下で電気的ストレスを与える工程前に、リー
クテストを行い、このリークテストの結果不良でないブ
ロックのみ上記実施の形態7で説明した方法で評価する
ようにしたものである。
Embodiment 8 FIG. In the method of evaluating a semiconductor device according to the seventh embodiment, not only a defect between a storage node and a dummy electrode but also a defect of a base (for example, a short circuit between bit lines) is simultaneously detected. It is difficult to detect only small defects. Therefore, in the eighth embodiment, a leak test is performed before the step of applying an electrical stress to the wafer at a high temperature in ST3 in order to detect only a minute defect which becomes a defect of reliability to be detected. Only the blocks that are not defective are evaluated by the method described in the seventh embodiment.

【0069】図7はこの実施の形態8の半導体装置の評
価方法を示すフロー図である。この手法では、電極パッ
ド6間のリークテストを加速動作ST3を行う前後に設
けてあり、加速動作ST3前にリークテスト1(ST4
1)を全ブロックにわたって行い、加速動作させる前に
すでに短絡不良が検出されるブロックを特定し(ST
8)、そのブロックは以降の処理を行わず、短絡不良を
含まないブロックのみで加速動作(ST3)及びリーク
テスト2(ST42)を実施する。
FIG. 7 is a flowchart showing a method for evaluating a semiconductor device according to the eighth embodiment. In this method, a leak test between the electrode pads 6 is provided before and after performing the acceleration operation ST3, and a leak test 1 (ST4) is performed before the acceleration operation ST3.
Step 1) is performed for all blocks, and a block in which a short-circuit failure is already detected before the acceleration operation is performed (ST)
8) The subsequent operation is not performed on the block, and the acceleration operation (ST3) and the leak test 2 (ST42) are performed only on the block not including the short-circuit failure.

【0070】不良率の算出は加速動作前に不良を含まな
いブロックを元にして行い、これを新規不良率と定義す
る。この新規不良率とあらかじめ設定されている規格と
を比較することにより(ST51)、比較的容易にプロ
セスの評価を行うことができる。なお、ST1〜3、S
T6〜7の動作に関しては基本的に実施の形態7の図6
のものと同様であるので、説明は省略する。
The calculation of the defect rate is performed based on a block containing no defect before the acceleration operation, and this is defined as a new defect rate. By comparing the new defect rate with a preset standard (ST51), the process can be relatively easily evaluated. In addition, ST1-3, S
The operation in T6 to T7 is basically the same as that in FIG.
The description is omitted because it is the same as that of FIG.

【0071】本実施の形態では、ウエハに高温下で電気
的ストレスを与える工程前に、リークテストを行うこと
により、下地の不良(例えばビット線間のショート等)
を検出することができ、その後の評価工程において、こ
の検出された下地の不良によるものを除去したもののみ
を評価することができ、下地の不良による検出を除去し
た評価をすることができる。
In this embodiment, before the step of applying an electrical stress to the wafer at a high temperature, a leak test is performed to detect a defect in the base (for example, a short circuit between bit lines).
Can be detected, and in the subsequent evaluation step, only the detected ones resulting from the removal of the base defect can be evaluated, and the evaluation can be performed without detection of the base failure.

【0072】実施の形態9.実施の形態8における半導
体装置の評価方法では、加速動作前に短絡不良をすでに
含むブロックを評価から除外するため、下地の不良等が
多い場合はウエハ内における実効ブロック数が少なくな
り、定量的な評価が困難となる問題点がある。そこで、
この実施の形態9では、下地の不良等が多い場合にでも
定量的な評価ができるように、欠陥検査装置により既に
存在する欠陥の位置を検出し、検出された位置の欠陥を
含むビット線2を切除して最小限の部位のみを除外する
ようにしたものである。
Embodiment 9 FIG. In the method of evaluating a semiconductor device according to the eighth embodiment, blocks that already include a short-circuit failure before the acceleration operation are excluded from the evaluation. Therefore, when there are many base failures, the number of effective blocks in the wafer decreases, and the quantitative There is a problem that evaluation becomes difficult. Therefore,
In the ninth embodiment, the defect inspection apparatus detects the position of an existing defect so that a quantitative evaluation can be performed even in the case where there are many defects on the base, and the bit line 2 including the defect at the detected position is detected. Is removed to remove only the minimum site.

【0073】図8はこの実施の形態9の半導体装置の評
価方法のフローを示す図である。本実施の形態では実施
の形態8における加速動作ST3の前に行うリークテス
ト1(ST41)の代わりに、レーザ光や可視光を利用
した欠陥検査装置を用いた欠陥検査ST9を行い、すで
に存在する欠陥の位置座標を検出しておく(ST1
0)。
FIG. 8 is a diagram showing a flow of a semiconductor device evaluation method according to the ninth embodiment. In the present embodiment, instead of the leak test 1 (ST41) performed before the acceleration operation ST3 in the eighth embodiment, a defect inspection ST9 using a defect inspection device using laser light or visible light is performed, and the defect inspection already exists. The position coordinates of the defect are detected (ST1).
0).

【0074】次に検出された座標の欠陥を含むビット線
2を切除する(ST11)。切除する方法は、例えばレ
ーザ光によりビット線2の枝分かれした直後の部分を吹
き飛ばす方法や、あるいは同じ部分を収束させたイオン
ビームや電子ビームで除去する方法がある。そうするこ
とにより最小限の部位のみを除外できるため、すべての
ブロックに対して加速動作ST3及びリークテストST
4を実施して不良率判定を行うことが可能となり、定量
的なプロセス管理が可能となる。なお、ST1〜7の動
作に関しては基本的に実施の形態7の図6のものと同様
であるので、説明は省略する。
Next, the bit line 2 containing the defect of the detected coordinates is cut off (ST11). As a method of cutting, for example, there is a method of blowing off a portion of the bit line 2 immediately after branching with a laser beam, or a method of removing the same portion with a focused ion beam or electron beam. By doing so, since only the minimum part can be excluded, the acceleration operation ST3 and the leak test ST
4 can be performed to determine the defect rate, and quantitative process management can be performed. Note that the operations in ST1 to ST7 are basically the same as those in FIG. 6 of the seventh embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0075】本実施の形態では、欠陥検査装置により既
に存在する欠陥の位置を検出し、検出された位置の欠陥
を含むビット線を切除して最小限の部位のみを除外する
ようにしているので、下地の不良等が多い場合において
もウエハ内における実効ブロック数を少なくすることな
く、定量的な評価が可能である。
In this embodiment, the defect inspection apparatus detects the position of an existing defect, and cuts off the bit line including the defect at the detected position to exclude only the minimum part. Even when the number of defects of the base is large, quantitative evaluation can be performed without reducing the number of effective blocks in the wafer.

【0076】実施の形態10.信頼性不良と一口に言っ
てもその原因となる微小欠陥の種類によって短絡を引き
起こすまでの時間はいろいろなものがある。そこで、本
実施の形態ではその時間を測定することにより、異常を
引き起こしている欠陥が信頼性に及ぼす影響の重要度を
見積もることができるようにしたものである。
Embodiment 10 FIG. Even if it is simply referred to as a poor reliability, there are various times until a short circuit is caused depending on the kind of minute defect that causes the defect. Therefore, in the present embodiment, by measuring the time, it is possible to estimate the importance of the influence of the defect causing the abnormality on the reliability.

【0077】図9はこの実施の形態10の半導体装置の
評価方法を示すフロー図である。本実施の形態では、加
速動作ST3の動作時間を短くして、加速動作ST3→
リークテストST4→不良率判定ST51のループを複
数回、新規不良率が規格以下になるまで繰り返して行
う。そして、このループの度ごとに新規不良率の出力を
行うとともにループ間の時間を計時する(ST12)。
FIG. 9 is a flowchart showing a method for evaluating a semiconductor device according to the tenth embodiment. In the present embodiment, the operation time of the acceleration operation ST3 is shortened, and the acceleration operation ST3 →
The loop from the leak test ST4 to the failure rate determination ST51 is repeated a plurality of times until the new failure rate falls below the standard. Then, a new defect rate is output for each loop and the time between loops is measured (ST12).

【0078】ここで、新規不良率とは、直前の加速動作
ST3で新たに発生した不良ブロック数のみで求めた不
良率のことである。出力された新規不良率の値が急激に
低下する場合は、その欠陥による不良は少しの加速動作
でスクリーニングできることになり、例えば製品デバイ
スにおいてバーンイン時間を少し長くすることで製品の
信頼度を上げることができる等の情報を得ることができ
る。なお、ST1〜4の動作に関しては基本的に実施の
形態7の図6のものと同様である(ST3においては、
加速動作時間を短くする以外は同様である)ので、説明
は省略する。
Here, the new defect rate is a defect rate obtained only from the number of defective blocks newly generated in the immediately preceding acceleration operation ST3. If the output value of the new defect rate drops sharply, the defect due to the defect can be screened with a small acceleration operation.For example, by increasing the burn-in time slightly in the product device, the reliability of the product can be increased. Can be obtained. The operations in ST1 to ST4 are basically the same as those in FIG. 6 of the seventh embodiment (in ST3,
The same is true except that the acceleration operation time is shortened), and a description thereof will be omitted.

【0079】本実施の形態では、評価時間を測定するよ
うにしているので、計時時間に応じて欠陥を検出するこ
とができ、異常を引き起こしている欠陥が信頼性に及ぼ
す影響の重要度を見積もることができる。
In the present embodiment, since the evaluation time is measured, the defect can be detected according to the time measured, and the importance of the influence of the defect causing the abnormality on the reliability is estimated. be able to.

【0080】[0080]

【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0081】本発明に係る半導体装置は、半導体ウエハ
と、前記半導体ウエハ上に形成された第1の導電部及び
第2の導電部と、前記第1及び第2の導電部が形成され
た半導体ウエハ上に形成され少なくとも一対のストレー
ジノード・ダミー電極接続用コンタクトホール及び少な
くとも一対の電圧印加用コンタクトホールが設けられて
いる絶縁膜と、前記ストレージノード・ダミー電極接続
用コンタクトホールを介して上方に延在形成され、かつ
互いに所定間隔で近接配置されるとともに、一方が前記
第1の導電部に接続され、他方が前記第2の導電部に接
続された少なくとも一対のストレージノード・ダミー電
極(例えば、断面形状が、俵状、円柱状、円筒状、また
はフィン状)と、前記電圧印加用コンタクトホールを介
して上方にそれぞれ延在形成されるとともに、一方が前
記第1の導電部と接続され他方が前記第2の導電部に接
続された一対の電圧印加用電極とを備えているので、隣
り合うストレージノード・ダミー電極間の微小欠陥によ
る信頼性不良を検出することが可能となり、この信頼性
不良検出に基づいて実際の製品の不良状況を検出するこ
とができる。
A semiconductor device according to the present invention includes a semiconductor wafer, a first conductive portion and a second conductive portion formed on the semiconductor wafer, and a semiconductor device on which the first and second conductive portions are formed. An insulating film formed on the wafer and provided with at least one pair of storage node / dummy electrode connection contact holes and at least one pair of voltage application contact holes, and upward through the storage node / dummy electrode connection contact holes; At least one pair of storage node dummy electrodes (e.g., one connected to the first conductive part and the other connected to the second conductive part) are formed to extend and are arranged close to each other at a predetermined interval. , The cross-sectional shape is a bale shape, a column shape, a cylindrical shape, or a fin shape). The storage node / dummy electrode adjacent to the storage node / dummy electrode, the pair of storage node / dummy electrodes being formed so as to extend and have one pair connected to the first conductive part and the other connected to the second conductive part. It is possible to detect a reliability defect due to a minute defect in between, and it is possible to detect a defect state of an actual product based on the reliability defect detection.

【0082】さらに、第1の導電部と第2の導電部を、
各々、配線層及び拡散層で形成した場合には、拡散層上
にコンタクトホールを形成することが可能であるので、
コンタクトホールを容易に形成することができる。
Further, the first conductive part and the second conductive part are
When each is formed of a wiring layer and a diffusion layer, a contact hole can be formed on the diffusion layer.
A contact hole can be easily formed.

【0083】また、ストレージノード・ダミー電極が複
数形成され、これらのストレージノード・ダミー電極が
マトリックス状に配置されている場合には、ストレージ
ノード・ダミー電極間のリークテストを容易に行うこと
ができる。
When a plurality of storage node / dummy electrodes are formed and these storage node / dummy electrodes are arranged in a matrix, a leak test between the storage node / dummy electrodes can be easily performed. .

【0084】また、特に上記マトリックス状配置として
市松状に配置した場合には、ストレージノード・ダミー
電極をさらに高集積化でき、実際の製品により適合化す
ることが可能である。
In particular, when the matrix arrangement is a checkerboard arrangement, the storage node / dummy electrodes can be further highly integrated, and can be adapted to an actual product.

【0085】さらに、ストレージノード・ダミー電極上
に保護膜を設けた場合には、外界からの異物等によるス
トレージノード・ダミー電極間の短絡を防止することが
できる。
Further, when a protective film is provided on the storage node / dummy electrode, it is possible to prevent a short circuit between the storage node / dummy electrode due to foreign matter or the like from the outside.

【0086】本発明に係る半導体装置の評価方法は、上
記半導体装置を通常使用時よりも高温にしながら、前記
半導体装置の電圧印加用電極に電圧を印加し、前記半導
体装置のストレージノード・ダミー電極間に高電界スト
レスを加えるストレス付加工程と、前記ストレージノー
ド・ダミー電極間に高温・高電界ストレスが加えられて
いる前記半導体装置の電圧印加用電極間の電流を測定す
ることにより、前記半導体装置のリークテストを行うリ
ークテスト工程とを含んでいるので、ストレージノード
電極形成プロセス周りの微小欠陥に対する異常を早期に
発見し、対策に結びつけることが可能となる。
In the method for evaluating a semiconductor device according to the present invention, a voltage is applied to a voltage application electrode of the semiconductor device while the temperature of the semiconductor device is higher than that in a normal use, and a storage node / dummy electrode of the semiconductor device is applied. A stress applying step of applying a high electric field stress therebetween, and measuring a current between voltage applying electrodes of the semiconductor device to which a high temperature and high electric field stress is applied between the storage node and the dummy electrode, thereby obtaining the semiconductor device. And a leak test step of performing a leak test of the storage node electrode. Therefore, it is possible to detect an abnormality with respect to a minute defect around the storage node electrode forming process at an early stage and to take measures against the defect.

【0087】さらに、ストレス付加工程前に、上記半導
体装置の電圧印加用電極間の電流を測定することによ
り、前記半導体装置のリークテストを行う場合には、ス
トレス付加工程前の電極間の電流の測定により、すでに
存在する不良ブロックを検出し、これらを取り除いて加
速動作及びリークテストを行わせることができ、下地の
欠陥等を除いて純粋に信頼性を低下させる不良のみを検
出することができる。
Further, by measuring the current between the voltage applying electrodes of the semiconductor device before the stress applying step, when a leak test of the semiconductor device is performed, the current between the electrodes before the stress applying step is reduced. By the measurement, it is possible to detect the existing defective blocks, remove them, perform the acceleration operation and the leak test, and detect only the defects that purely lower the reliability except for the defects of the base. .

【0088】また、ストレス付加工程前に、欠陥検査装
置により上記半導体装置における欠陥発生箇所を検出
し、この検出箇所を含む導電部位と電極部に接続されて
いる導電部位との接続を切り離すようにする場合には、
シリコン基板内の実効面積の低下を最小限に抑えて信頼
性不良の検出をすることができる。
Prior to the stress applying step, a defect inspection device detects a defect occurrence portion in the semiconductor device, and disconnects the conductive portion including the detected portion from the conductive portion connected to the electrode portion. If you do
It is possible to detect the reliability failure while minimizing the decrease in the effective area in the silicon substrate.

【0089】さらに、ストレス付加工程及びリークテス
ト工程を複数繰り返すようにする場合には、各リークテ
ストの度ごとの新規不良率の変化を見ることができ、発
生している不良の収束性を見ることができる。
Further, when the stress applying step and the leak test step are repeated a plurality of times, the change in the new defect rate for each leak test can be seen, and the convergence of the occurring defects can be seen. be able to.

【0090】また、本発明に係る半導体素子の製造方法
は、半導体ウエハ上に、ストレージノード電極を有する
キャパシタ素子を備えた複数の回路を形成する工程を含
んだ半導体素子の製造方法であって、このストレージノ
ード電極の製造プロセスと同じ条件でストレージノード
・ダミー電極を形成することにより、上記半導体装置を
製造する工程と、この半導体装置を通常使用時よりも高
温にしながら、前記半導体装置の電圧印加用電極に電圧
を印加し、前記半導体装置のストレージノード・ダミー
電極間に高電界ストレスを加えるストレス付加工程と、
前記ストレージノード・ダミー電極間に高温・高電界ス
トレスが加えられている前記半導体装置の電圧印加用電
極間の電流を測定することにより、前記半導体装置のリ
ークテストを行うリークテスト工程と、前記リークテス
ト工程におけるリークテスト結果に応じて前記ストレー
ジノード電極の製造プロセスを評価する工程とを含んで
いるので、半導体素子のストレージノード電極形成プロ
セス周りの微小欠陥に対する異常を発見することができ
る。
The method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device including the step of forming a plurality of circuits having capacitor elements having storage node electrodes on a semiconductor wafer, Forming the storage node / dummy electrode under the same conditions as the manufacturing process of the storage node electrode, thereby manufacturing the semiconductor device, and applying a voltage to the semiconductor device while maintaining the temperature of the semiconductor device higher than in normal use. Applying a voltage to the electrode for the application, a stress applying step of applying a high electric field stress between the storage node dummy electrode of the semiconductor device,
A leak test step of performing a leak test of the semiconductor device by measuring a current between the voltage application electrodes of the semiconductor device to which a high temperature / high electric field stress is applied between the storage node and the dummy electrode; Evaluating the manufacturing process of the storage node electrode according to the result of the leak test in the test process. Therefore, it is possible to find an abnormality with respect to a minute defect around the storage node electrode forming process of the semiconductor device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施の形態1の半導体装置の平面図
及び断面図である。
FIG. 1 is a plan view and a cross-sectional view of a semiconductor device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施の形態2の半導体装置の断面図
である。
FIG. 2 is a sectional view of a semiconductor device according to a second embodiment of the present invention;

【図3】 本発明の実施の形態3の半導体装置の断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view of a semiconductor device according to a third embodiment of the present invention;

【図4】 本発明の実施の形態4の半導体装置の断面図
である。
FIG. 4 is a sectional view of a semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention;

【図5】 本発明の実施の形態5の半導体装置の平面図
及び電位パターンを示す図である。
FIG. 5 is a plan view and a diagram showing a potential pattern of a semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention;

【図6】 本発明の実施の形態7の半導体装置の評価方
法のフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart of a semiconductor device evaluation method according to a seventh embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施の形態8の半導体装置の評価方
法のフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart of a semiconductor device evaluation method according to an eighth embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施の形態9の半導体装置の評価方
法のフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart of a method for evaluating a semiconductor device according to a ninth embodiment of the present invention;

【図9】 本発明の実施の形態10の半導体装置の評価
方法のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of a semiconductor device evaluation method according to a tenth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 シリコン基板 2 ビッ
ト線 3 コンタクトホール 4 絶縁
膜 5 ストレージノード・ダミー電極 6 電極
パッド 7 不純物注入層 8 LO
COS領域 9 パッシベーション膜 10 コン
タクトホール
Reference Signs List 1 silicon substrate 2 bit line 3 contact hole 4 insulating film 5 storage node / dummy electrode 6 electrode pad 7 impurity injection layer 8 LO
COS region 9 Passivation film 10 Contact hole

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白竹 茂 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 平井 政和 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 4M106 AA07 AB15 AB17 AD01 AD05 AD09 BA14 CA04 CA31 CA38 CA41 DH02 DH44 DJ39 5F083 AD00 LA01 LA21 MA06 MA18 ZA20 ZA28 ZA29  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Shigeru Shiratake, 2-3-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Mitsubishi Electric Corporation (72) Inventor Masakazu Hirai 2-3-2, Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Rishi Electric Co., Ltd. F term (reference) 4M106 AA07 AB15 AB17 AD01 AD05 AD09 BA14 CA04 CA31 CA38 CA41 DH02 DH44 DJ39 5F083 AD00 LA01 LA21 MA06 MA18 ZA20 ZA28 ZA29

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体ウエハと、前記半導体ウエハ上に
形成された第1の導電部及び第2の導電部と、前記第1
及び第2の導電部が形成された半導体ウエハ上に形成さ
れ少なくとも一対のストレージノード・ダミー電極接続
用コンタクトホール及び少なくとも一対の電圧印加用コ
ンタクトホールが設けられている絶縁膜と、前記ストレ
ージノード・ダミー電極接続用コンタクトホールを介し
て上方に延在形成され、かつ互いに所定間隔で近接配置
されるとともに、一方が前記第1の導電部に接続され、
他方が前記第2の導電部に接続された少なくとも一対の
ストレージノード・ダミー電極と、前記電圧印加用コン
タクトホールを介して上方にそれぞれ延在形成されると
ともに、一方が前記第1の導電部と接続され他方が前記
第2の導電部に接続された一対の電圧印加用電極とを備
えた半導体装置。
A first conductive portion and a second conductive portion formed on the semiconductor wafer, wherein the first conductive portion and the second conductive portion are formed on the semiconductor wafer;
An insulating film formed on the semiconductor wafer on which the second conductive portion is formed and provided with at least one pair of storage node / dummy electrode connection contact holes and at least one pair of voltage application contact holes; Extending upward through a contact hole for connecting a dummy electrode, and arranged close to each other at a predetermined interval, one of which is connected to the first conductive portion;
At least one pair of storage node / dummy electrodes connected to the second conductive portion is formed to extend upward through the voltage application contact hole, and one of the storage node / dummy electrodes is connected to the first conductive portion. A semiconductor device comprising: a pair of voltage application electrodes connected to each other and the other to the second conductive portion.
【請求項2】 ストレージノード・ダミー電極の断面形
状は、俵状、円柱状、円筒状、またはフィン状であるこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the cross-sectional shape of the storage node / dummy electrode is a bale shape, a column shape, a cylindrical shape, or a fin shape.
【請求項3】 第1の導電部と第2の導電部が、各々、
半導体ウエハ上に形成された配線層または配線層及び拡
散層で形成されていることを特徴とする請求項1または
請求項2記載の半導体装置。
3. The first conductive portion and the second conductive portion each include:
3. The semiconductor device according to claim 1, wherein the semiconductor device is formed of a wiring layer or a wiring layer and a diffusion layer formed on a semiconductor wafer.
【請求項4】 ストレージノード・ダミー電極は複数形
成され、これらのストレージノード・ダミー電極はマト
リックス状に配置されていることを特徴とする請求項1
〜3のいずれか1項記載の半導体装置。
4. The storage node / dummy electrode is formed in a plurality, and the storage node / dummy electrodes are arranged in a matrix.
The semiconductor device according to any one of claims 1 to 3.
【請求項5】 ストレージノード・ダミー電極は市松状
に配置されていることを特徴とする請求項4記載の半導
体装置。
5. The semiconductor device according to claim 4, wherein the storage node / dummy electrodes are arranged in a checkered pattern.
【請求項6】 ストレージノード・ダミー電極上に保護
膜を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1
項記載の半導体装置。
6. The storage node / dummy electrode further comprising a protective film on the dummy electrode.
13. The semiconductor device according to claim 1.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項記載の半導
体装置を通常使用時よりも高温にしながら、前記半導体
装置の電圧印加用電極に電圧を印加し、前記半導体装置
のストレージノード・ダミー電極間に高電界ストレスを
加えるストレス付加工程と、前記ストレージノード・ダ
ミー電極間に高温・高電界ストレスが加えられている前
記半導体装置の電圧印加用電極間の電流を測定すること
により、前記半導体装置のリークテストを行うリークテ
スト工程とを含んでいることを特徴とする半導体装置の
評価方法。
7. A voltage is applied to a voltage application electrode of the semiconductor device while the temperature of the semiconductor device according to any one of claims 1 to 6 is higher than that in normal use, and a voltage is applied to a storage node of the semiconductor device. A stress applying step of applying a high electric field stress between the dummy electrodes, and measuring a current between the voltage applying electrodes of the semiconductor device in which a high temperature and high electric field stress is applied between the storage node and the dummy electrode, A method of evaluating a semiconductor device, comprising: a leak test step of performing a leak test of the semiconductor device.
【請求項8】 ストレス付加工程前に、半導体装置の電
圧印加用電極間の電流を測定することにより、前記半導
体装置のリークテストを行うことを特徴とする請求項7
記載の半導体装置の評価方法。
8. A leak test of the semiconductor device is performed by measuring a current between voltage application electrodes of the semiconductor device before the stress applying step.
The evaluation method of the semiconductor device described in the above.
【請求項9】 ストレス付加工程前に、欠陥検査装置に
より半導体装置における欠陥発生箇所を検出し、この検
出箇所を含む導電部位と電極部に接続されている導電部
位との接続を切り離すことを特徴とする請求項7記載の
半導体装置の評価方法。
9. A method according to claim 1, wherein before the stress applying step, a defect inspection device detects a defect occurrence portion in the semiconductor device and disconnects a conductive portion including the detected portion from a conductive portion connected to the electrode portion. 8. The method for evaluating a semiconductor device according to claim 7, wherein
【請求項10】 ストレス付加工程及びリークテスト工
程を複数繰り返すことを特徴とする請求項7〜9のいず
れか1項記載の半導体装置の評価方法。
10. The method for evaluating a semiconductor device according to claim 7, wherein a stress applying step and a leak test step are repeated a plurality of times.
【請求項11】 半導体ウエハ上に、ストレージノード
電極を有するキャパシタ素子を備えた複数の回路を形成
する工程を含んだ半導体素子の製造方法であって、この
ストレージノード電極の製造プロセスと同じ条件でスト
レージノード・ダミー電極を形成することにより、請求
項1〜6のいずれか1項記載の半導体装置を製造する工
程と、この半導体装置を通常使用時よりも高温にしなが
ら、前記半導体装置の電圧印加用電極に電圧を印加し、
前記半導体装置のストレージノード・ダミー電極間に高
電界ストレスを加えるストレス付加工程と、前記ストレ
ージノード・ダミー電極間に高温・高電界ストレスが加
えられている前記半導体装置の電圧印加用電極間の電流
を測定することにより、前記半導体装置のリークテスト
を行うリークテスト工程と、前記リークテスト工程にお
けるリークテスト結果に応じて前記ストレージノード電
極の製造プロセスを評価する工程とを含んでいることを
特徴とする半導体素子の製造方法。
11. A method of manufacturing a semiconductor device including a step of forming a plurality of circuits including a capacitor element having a storage node electrode on a semiconductor wafer under the same conditions as the manufacturing process of the storage node electrode. 7. A step of manufacturing the semiconductor device according to claim 1 by forming a storage node / dummy electrode, and applying a voltage to the semiconductor device while keeping the temperature of the semiconductor device higher than in normal use. Voltage to the electrode for
A stress applying step of applying a high electric field stress between the storage node and the dummy electrode of the semiconductor device, and a current between the voltage applying electrodes of the semiconductor device to which a high temperature and high electric field stress is applied between the storage node and the dummy electrode A leak test step of performing a leak test of the semiconductor device, and a step of evaluating a manufacturing process of the storage node electrode according to a leak test result in the leak test step. Semiconductor device manufacturing method.
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